Расчет естественной освещенности помещения пример расчета. Расчет требуемой суммарной площади световых. Единицы измерения мощности

ГОУ ВПО «Сургутский Государственный Университет»

Ханты-Мансийского Автономного Округа – Югры

Кафедра Безопасности Жизнедеятельности

Курсовая работа

Тема: «Расчет естественного освещения»

Выполнил: студент 04-42 группы 5 курса

Химико-технологического факультета

СеменоваЮлияОлеговна

Преподаватель:

К.х.н., доцент

АндрееваТатьянаСергеевна

Курсовая работа содержит: 15 рисунков, 9 таблиц, 2 использованных источника(в том числе СП 23-102-2003 и СНиП 23-05-95), расчетные формулы, расчеты, план и разрез помещения(лист 1, лист 2, формат А 3).

Цель работы: определение площади световых проемов, то есть количества и геометрических размеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО.

Объект исследования: рабочий кабинет.

Объем работы: 41 страница.

Результат работы: выбранные размеры светового проема обеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета.

Введение 4

Глава 1. Виды естественного освещения 5

Глава 2. Принцип нормирования естественного освещения 6

Глава 3. Проектирование естественного освещения 9

Глава 4. Расчет естественного освещения

4.1. Выбор значений коэффициента естественного освещения 12

4.2. Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при боковом освещении 13

4.3. Проверочный расчет КЕО при боковом освещении 16

4.4. Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при верхнем освещении 19

4.5. Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении 23

Глава 5. Расчет естественного освещения рабочего кабинета 29

Таблицы 32

Заключение 39

Список использованной литературы 40

Введение

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.

Естественное освещение - освещение помещений прямым или отраженным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение должно предусматриваться, как правило, в помещениях с постоянным пребыванием людей. Без естественного освещения допускается проектировать отдельные виды производственных помещений согласно Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий.

Виды естественного освещения

Различают следующие виды естественного освещения помещений:

·боковое одностороннее - когда световые проемы расположены в одной из наружных стен помещения,

Рисунок 1 - Боковое одностороннее естественное освещение

·боковое - световые проемы в двух противоположных наружных стенах помещения,

Рисунок 2 - Боковое естественное освещение

·верхнее - когда фонари и световые проемы в покрытии, а также световые проемы в стенах перепада высот здания,

·комбинированное - световые проемы, предусмотренные для бокового (верхнее и боковое) и верхнего освещения.

Принцип нормирования естественного освещения

Естественное освещение используется для общего освещения производственных и подсобных помещений. Оно создается лучистой энергией солнца и на организм человека действует наиболее благоприятно. Используя этот вид освещения, следует учитывать метеорологические условия и их изменения в течение суток и периодов года в данной местности. Это необходимо для того, чтобы знать, какое количество естественного света будет попадать в помещение через устраиваемые световые проемы здания: окна - при боковом освещении, световые фонари верхних перекрытий здания - при верхнем освещении. При комбинированном естественном освещении к верхнему освещению добавляется боковое.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение. Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять на +5, -10%.

Неравномерность естественного освещения помещений производственных и общественных зданий с верхним или верхним и естественным боковым освещением и основных помещений для детей и подростков при боковом освещении не должна превышать 3:1.

Солнцезащитные устройства в общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствии с главами СНиП по проектированию этих зданий, а также с главами по строительной теплотехнике.

Качество освещения естественным светом характеризуется коэффициентом естественной освещенности к ео, который представляет собой отношение освещенности на горизонтальной поверхности внутри помещения к одновременной горизонтальной освещенности снаружи,

где Е в - горизонтальная освещенность внутри помещения в лк;

Е н - горизонтальная освещенность снаружи в лк.

При боковом освещении нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности - к ео мин, а при верхнем и комбинированном освещении - среднее его значение - к ео ср. Способ расчета коэффициента естественной освещенности приведен в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий.

С целью создания наиболее благоприятных условий труда установлены нормы естественной освещенности. В тех случаях когда естественная освещенность недостаточна, рабочие поверхности должны дополнительно освещаться искусственным светом. Смешанное освещение допускается при условии дополнительного освещения только рабочих поверхностей при общем естественном освещении.

Строительными нормами и правилами (СНиП 23-05-95) коэффициенты естественной освещенности производственных помещений установлены в зависимости от характера работы по степени точности.

Для поддержания необходимой освещенности помещений нормами предусматривается обязательная очистка окон и световых фонарей от 3 раз в год до 4 раз в месяц. Кроме того, следует систематически очищать стены, оборудование и окрашивать их в светлые цвета.

Нормы естественного освещения промышленных зданий, сведенные к нормированию К.Е.О., представлены в СНиП 23-05-95. Для облегчения нормирования освещенности рабочих мест все зрительные работы по степени точности делятся на восемь разрядов.

СНиП 23-05-95 устанавливают требуемую величину К.Е.О. в зависимости от точности работ, вида освещения и географического расположения производства. Территория России делится на пять световых поясов, для которых значения К.Е.О. определяются по формуле:

где N – номер группы административно-территориального района по обеспеченности естественным светом;

Значение коэффициента естественной освещенности, выбираемое по СНиП 23-05-95 в зависимости от характеристики зрительных работ в данном помещении и системы естественного освещения.

Коэффициент светового климата, который находится по таблицам СНиП в зависимости от вида световых проемов, их ориентации по сторонам горизонта и номера группы административного района.

Для определения соответствия естественной освещенности в производственном помещении требуемым нормам освещенность измеряют при верхнем и комбинированном освещении-в различных точках помещения с последующим усреднением; при боковом- на наименее освещенных рабочих местах. Одновременно измеряют наружную освещенность и определенный расчетным путем К.Е.О. сравнивают с нормативным.

Проектирование естественного освещения

1.Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие параметры:

характеристика и разряд зрительных работ;

группа административного района, в котором предполагается строительство здания;

нормированное значение КЕО с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;

требуемая равномерность естественного освещения;

продолжительность использования естественного освещения в течение суток для различных месяцев года с учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности;

необходимость защиты помещения от слепящего действия солнечного света.

2. Проектирование естественного освещения здания следует выполнять в следующей последовательности:

определение требований к естественному освещению помещений;

выбор систем освещения;

выбор типов световых проемов и светопропускающих материалов;

выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;

учет ориентации здания и световых проемов по сторонам горизонта;

выполнение предварительного расчета естественного освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов);

уточнение параметров световых проемов и помещений;

выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений;

определение помещений, зон и участков, имеющих недостаточное по нормам естественное освещение;

определение требований к дополнительному искусственному освещению помещений, зон и участков с недостаточным естественным освещением;

определение требований к эксплуатации световых проемов;

внесение необходимых корректив в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).

3. Систему естественного освещения здания (боковое, верхнее или комбинированное) следует выбирать с учетом следующих факторов:

назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения здания;

требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологии производства и зрительной работы;

климатических и светоклиматических особенностей места строительства;

экономичности естественного освещения (по энергетическим затратам).

4. Верхнее и комбинированное естественное освещение следует применять преимущественно в одноэтажных общественных зданиях большой площади (крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т. п.).

5. Боковое естественное освещение следует применять в многоэтажных общественных и жилых зданиях, одноэтажных жилых зданиях, а также в одноэтажных общественных зданиях, в которых отношение глубины помещений к высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью не превышает 8.

6. При выборе световых проемов и светопропускающих материалов следует учитывать:

требования к естественному освещению помещений;

назначение, объемно-пространственное и конструктивное решение здания;

ориентацию здания по сторонам горизонта;

климатические и светоклиматические особенности места строительства;

необходимость защиты помещений от инсоляции;

степень загрязнения воздуха.

7. При проектировании бокового естественного освещения следует учитывать затенение, создаваемое противостоящими зданиями.

8. Светопрозрачные заполнения светопроемов в жилых и общественных зданиях выбирают с учетом требований СНиП 23-02.

9. При боковом естественном освещении общественных зданий с повышенными требованиями к постоянству естественного освещения и солнцезащите (например, картинные галереи) световые проемы следует ориентировать на северную четверть горизонта (С-СЗ-С-СВ).

10. Выбор устройств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света следует производить с учетом:

ориентации световых проемов по сторонам горизонта;

направления солнечных лучей относительно человека в помещении, имеющего фиксированную линию зрения (ученик за партой, чертежник за чертежной доской и т. п.);

рабочего времени суток и года в зависимости от назначения помещения;

разницы между солнечным временем, по которому построены солнечные карты, и декретным временем, принятым на территории Российской Федерации.

При выборе средств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света следует руководствоваться требованиями строительных норм и правил по проектированию жилых и общественных зданий (СНиП 31-01, СНиП 2.08.02).

11. При односменном рабочем (учебном) процессе и при эксплуатации помещений в основном в первую половину дня (например, лекционные аудитории), когда помещения ориентированы на западную четверть горизонта, применение солнцезащитных средств необязательно.

Расчет естественного освещения

Целью расчета естественного освещения является определение площади световых проемов, то есть количества и геометрических размеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО.

Выбор значений КЕО

1. В соответствии со СНиП 23-05 территория Российской Федерации зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в таблице 1.

2. Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов, принимают в соответствии со СНиП 23-05.

3. Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных во второй, третьей, четвертой и пятой группах административных районов, определяют по формуле

e N = e н m N , (1)

где N - номер группы административных районов по таблице 1;

е н - нормированное значение КЕО по приложению И СНиП 23-05;

m N - коэффициент светового климата, принимаемый по таблице 2.

Полученные по формуле (1) значения следует округлять до десятых долей.

4. Размеры и расположение световых проемов в помещении, а также соблюдение требований норм естественного освещения помещений определяют предварительным и проверочным расчетами.

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при боковом освещении

1. Предварительный расчет размеров световых проемов при боковом освещении без учета противостоящих зданий следует проводить с применением графиков, приведенных для помещений жилых зданий на рисунке 3, для помещений общественных зданий - на рисунке 4, для школьных классов - на рисунке 5. Расчет следует производить в следующей последовательности:

Рисунок 3 - График для определения относительной площади световых проемов А с.о /А п при боковом освещении жилых помещений

Рисунок 4 - График для определения относительной площади световых проемов А с.о /А п при боковом освещении помещений общественных зданий

Рисунок 5 - График для определения относительной площади световых проемов А с.о /А п при боковом освещении школьных классов

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по СНиП 23-05 определяют нормированное значение КЕО для рассматриваемого помещения;

d п h 01 и отношение d п /h 01 ;

в) на оси абсцисс графика (рисунки 3, 4 или 5) определяют точку, соответствующую определенному значению d п /h 01 через найденную точку проводят вертикальную линию до пересечения с кривой, соответствующей нормированному значению КЕО. По ординате точки пересечения определяют значение А с.о /А п ;

г) разделив найденное значение А с.о /А п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м 2 .

2. В случае когда размеры и расположение световых проемов в проекте зданий были выбраны по архитектурно-строительным соображениям, предварительный расчет значений КЕО в помещениях следует производить по рисункам 3-5 в следующей последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов (в свету) А с.о и освещаемую площадь пола помещения А п и определяют отношение А с.о /А п ;

б) определяют глубину помещения d п , высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности h 01 и отношение d п /h 01 ;

в) с учетом типа помещений выбирают соответствующий график (рисунки 3, 4 или 5);

г) по значениям А с.о /А п и d п /h 01 на графике находят точку с соответствующим значением КЕО.

Графики (рисунки 3-5) разработаны применительно к наиболее часто встречающимся в практике проектирования габаритным схемам помещений и типовому решению светопрозрачных конструкций - деревянным спаренным открывающимся переплетам.

Проверочный расчет КЕО при боковом освещении

1. Проверочный расчет КЕО Расчет КЕО следует производить в следующей последовательности:

а) график I (рисунок 6) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы его полюс (центр) 0 совместился с расчетной точкой А (рисунок 8), а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности;

б) по графику I подсчитывают число лучей, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба n 1 и от противостоящего здания в расчетную точку А ;

в) отмечают номера полуокружностей на графике I, совпадающих с серединой С 1 участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо, и с серединой С 2 участка светопроема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание (рисунок 8);

г) график II (рисунок 7) накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт «в»), проходили через точку С 1 (рисунок 8);

д) подсчитывают число лучей п 2 по графику II, проходящих от неба через световой проем на плане помещения в расчетную точку А ;

е) определяют значение геометрического КЕО, учитывающего прямой свет от неба;

ж) график II накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт «в»), проходили через точку С 2 ;

з) подсчитывают число лучей по графику II, проходящих от противостоящего здания через световой проем на плане помещения в расчетную точку А ;

и) определяют значение геометрического коэффициента естественной освещенности, учитывающего свет, отраженный от противостоящего здания;

к) определяют значение угла , под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения (рисунок 9);

л) по значению угла и заданным параметрам помещения и окружающей застройки определяют значения коэффициентов q i , b ф , k ЗД , r о , и K з , и вычисляют значение КЕО в расчетной точке помещения.

Рисунок 6- График I для расчета геометрического КЕО

Рисунок 7 - График II для расчета геометрического КЕО

Примечания

1 Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы.

2 План и разрез помещения выполняют (вычерчивают) в одинаковом масштабе.

А - расчетная точка; 0 - полюс графика I; С 1 - середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно небо; С 2 - середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание

Рисунок 8 - Пример использования графика I для подсчета числа лучей от неба и противостоящего здания

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при верхнем освещении

1. Для предварительного расчета площади световых проемов при верхнем освещении следует применять следующие графики: для зенитных фонарей с глубиной проема (светопроводной шахты) до 0,7 м - по рисунку 9; для шахтных фонарей - по рисункам 10, 11; для фонарей прямоугольных, трапециевидных, шед с вертикальным остеклением и шед с наклонным остеклением - по рисунку 12.

Таблица 1

Тип заполнения	Значения коэффициента K 1 для графиков на рисунках
Тип заполнения	1	2, 3
Один слой оконного стекла в стальных одинарных глухих переплетах	-	1,26
То же, в открывающихся переплетах	-	1,05
Один слой оконного стекла в деревянных одинарных открывающихся переплетах	1,13	1,05
Три слоя оконного стекла в раздельно-спаренных металлических открывающихся переплетах	-	0,82
То же, в деревянных переплетах	0,63	0,59
Два слоя оконного стекла в стальных двойных открывающихся переплетах	-	0,75
То же, в глухих переплетах	-	-
Стеклопакеты (два слоя остекления) в стальных одинарных открывающихся переплетах*	-	1,00
То же, в глухих переплетах*	-	1,15
Стеклопакеты (три слоя остекления) в стальных глухих спаренных переплетах*	-	1,00
Пустотелые стеклянные блоки	-	0,70
* При применении других видов переплетов (ПВХ, деревянные и др.) коэффициент K 1 принимают по таблице 3 до проведения соответствующих испытаний.

Площадь световых проемов фонарей А с.ф определяют по графикам на рисунках 9-12 в следующей последовательности:

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по СНиП 23-05;

б) на ординате графика определяют точку, соответствующую нормированному значению КЕО, через найденную точку проводят горизонталь до пересечения с соответствующей кривой графика (рисунки 9-12), по абсциссе точки пересечения определяют значение А с.ф /А п ;

в) разделив значение А с.ф /А п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов фонарей в м 2 .

Предварительный расчет значений КЕО в помещениях следует производить с применением графиков на рисунках 9-12 в следующей последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов фонарей А с.ф , освещаемую площадь пола помещения А п и определяют отношение А с.ф /А п ;

б) с учетом типа фонаря выбирают соответствующий рисунок (8, 10, 11или 12);

в) на выбранном рисунке через точку с абсциссой А с.ф /А п проводят вертикальную линию до пересечения с соответствующим графиком; ордината точки пересечения будет равна расчетному среднему значению коэффициента естественной освещенности е ср .

Рисунок 9 - График для определения среднего значения КЕО е ср в помещениях с зенитными фонарями с глубиной проема до 0,7 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 3 - 1,5x1,7

Рисунок 10 - График для определения среднего значения КЕО е ср в общественных помещениях с шахтными фонарями с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 - 2,7x2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 - 1,5x1,7

Рисунок 11 - График для определения среднего значения КЕО е ср в общественных помещениях с шахтными фонарями диффузного света с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 - 2,7х 2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 - 1,5x1,7

1 - трапециевидный фонарь; 2 - шед, имеющий наклонное остекление;

3 - прямоугольный фонарь; 4 - шед, имеющий вертикальное остекление

Рисунок 12- График для определения среднего значения КЕО е cp в общественных помещениях с фонарями

Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении

Расчет КЕО производят в следующей последовательности:

а) график I (рисунок 6) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы полюс (центр) 0 графика совмещался с расчетной точкой, а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности. Подсчитывают число радиально направленных лучей графика I, проходящих через поперечный разрез первого проема (n 1) 1 , второго проема - (n 1) 2 , третьего проема - (n 1) 3 и т. д.; при этом отмечают номера полуокружностей, которые проходят через середину первого, второго, третьего проемов и т. д.;

б) определяют углы , , и т. д. между нижней линией графика I и линией, соединяющей полюс (центр) графика I с серединой первого, второго, третьего проемов и т. д.;

Подсчитывают число лучей по графику II, проходящих через продольный разрез первого проема (n 2) 1 , второго проема - (п 2) 2 , третьего проема - (n 2) 3 и т. д.;

г) вычисляют значение геометрического КЕО , в первой точке характерного разреза помещения по формуле

где Р - число световых проемов;

q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость участка небосвода, видимого из первой точки соответственно под углами ,, и т. д.;

д) повторяют вычисления в соответствии с пунктами «а», «б», «в», «г» для всех точек характерного разреза помещения до N включительно (где N - число точек, в которых производят расчет КЕО);

е) определяют среднее значение геометрического КЕО;

ж) по заданным параметрам помещения и световых проемов определяют значения r 2 , k ф , ;

Проверочный расчет значений КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем освещении от зенитных и шахтных фонарей следует выполнять по формуле:

где A ф.в - площадь входного верхнего отверстия фонаря;

N ф - число фонарей;

q () - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО;

Угол между прямой, соединяющей расчетную точку с центром нижнего отверстия фонаря, и нормалью к этому отверстию;

Среднее значение геометрического КЕО;

K с - коэффициент светопередачи фонаря, определяемый для фонарей с диффузным отражением стенок, а для фонарей с направленным отражением стенок -по значению индекса светового проема шахтного фонаря i ф ;

Рисунок 13 - График для определения коэффициента q () в зависимости от угла

Рисунок 14 K с фонарей с диффузным отражением стенок шахты

Рисунок 15 - График для определения коэффициента светопередачи K c фонарей с направленным отражением стенок шахты при различных значениях коэффициента диффузного отражения стенок шахты

K з - расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения (коэффициент запаса).

Индекс светового проема фонаря с отверстиями в форме прямоугольника i ф определяют по формуле

где A ф.н - площадь нижнего отверстия фонаря, м 2 ;

A ф.в - площадь верхнего отверстия фонаря, м 2 ;

h с.ф - высота светопроводной шахты фонаря, м.

Р ф.в , Р ф.н - периметр верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно, м.

То же, с отверстиями в форме круга - по формуле

i ф = (r ф.в + r ф.н ) / 2h с.ф , (5)

где r ф.в , r ф.н - радиус верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно.

Вычисляют значение геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по формуле

Повторяют вычисления для всех точек характерного разреза помещения до N j включительно (где N j - число точек, в которых производят расчет КЕО).

Определяют по формуле

Последовательно для всех точек вычисляют прямую составляющую КЕО по формуле

Определяют отраженную составляющую КЕО , значение которой одинаково для всех точек, по формуле

. (9)

Расчет естественного освещения рабочего кабинета

Теоретическая часть

Освещение рабочих кабинетов, офисов должно проектироваться на основе следующих требований:

а) создание необходимых условий освещения на рабочих столах, расположенных в глубине помещения при выполнении разнообразных зрительных работ (чтение типографского и машинописного текстов, рукописных материалов, различение деталей графических материалов и т. п.);

б) обеспечение зрительной связи с наружным пространством;

в) защита помещений от слепящего и теплового действия инсоляции;

г) благоприятное распределение яркости в поле зрения.

Боковое освещение рабочих кабинетов должно осуществляться, как правило, отдельными световыми проемами (одно окно на каждый кабинет). С целью снижения необходимой площади световых проемов высоту подоконника над уровнем пола рекомендуется принимать не менее 0,9 м.

При расположении здания в административных районах Российской Федерации групп по ресурсам светового климата нормированное значение КЕО следует принимать: при глубине рабочих кабинетов (офисов) 5 м и более - по таблице 3 применительно к совмещенной системе освещения; менее 5 м - по таблице 4 применительно к естественной системе освещения.

Для обеспечения зрительного контакта с наружным пространством заполнение световых проемов должно, как правило, выполняться светопрозрачным оконным стеклом.

Для ограничения слепящего действия солнечной радиации в рабочих кабинетах и офисах необходимо предусматривать шторы и легкие регулируемые жалюзи. При проектировании зданий управления и зданий под офисы для III и IV климатических районов Российской Федерации следует предусматривать оборудование световых проемов, ориентированных на сектор горизонта в пределах 200°-290° солнцезащитными устройствами.

В помещениях значения коэффициента отражения поверхностей должны быть не менее:

потолка и верхней части стен.. 0,70

нижней части стен.................... 0,50

пола.......................................... 0,30.

Практическая часть

Требуется определить необходимую площадь окна в рабочих кабинетах здания управления, располагаемого в городе Сургуте (лист 1).

Исходные данные. Глубина помещения d п = 5,5 м, высота h = 3,0 м, ширина b п = 3,0 м, площадь пола А п = 16,5 м 2 , высота верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h 01 = 1,9 Заполнение световых проемов прозрачным остекленением по металлическим одинарным переплетам; толщина наружных стен 0,35 м. Затенение противостоящими зданиями отсутствует.

Решение

1. Учитывая, что глубина помещения d п свыше 5 м, по таблице 3 находим, что нормированное значение КЕО равно 0,5 %.

2. Производим предварительный расчет естественного освещения по исходной глубине помещения d п = 5,5 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h 01 = 1,9 м; определяют, что d п /h 01 = 5,5/1,9=2,9.

3. На рисунке 4 на соответствующей кривой е = 0,5 % находим точку с абсциссой d п /h 01 = 2,9. По ординате этой точки определяем, что необходимая относительная площадь светового проема A о / A п = 16,6%.

4. Определяем площадь светового проема А о по формуле:

0,166 А п = 0,166 · 16,5 = 2,7 м 2 .

Следовательно, ширина светового проема b o = 2,7/1,8 = 1,5 м.

Принимаем оконный блок размером 1,5 х 1,8 м.

5. Производим проверочный расчет КЕО в точке А (лист 1) по формуле:

6. Накладываем график I для расчета КЕО методом А.М. Данилюка на поперечный разрез помещения (лист 2), совмещая полюс графика I - 0 с точкой А , а нижнюю линию - с условной рабочей поверхностью; подсчитываем число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: n 1 = 2.

7. Отмечаем, что через точку С на разрезе помещения (лист 2) проходит концентрическая полуокружность 26 графика I.

8. Накладываем график II для расчета КЕО на план помещения (лист 1) таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь 26 проходили через точку С ; подсчитываем по графику II число лучей, проходящих от неба через световой проем: п 2 = 16.

9. Определяем значение геометрического КЕО по формуле:

10. На поперечном разрезе помещения в масштабе 1:50 (лист 2) определяем, что середина участка неба, видимого из расчетной точки А через световой проем, находится под углом ; по значению этого угла по таблице 5 находим коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО: q i =0,64.

11. По размерам помещения и светового проема находят, что d п /h 01 = 2,9;

l Т /d п = 0,82; b п /d п = 0,55.

12. Средневзвешенный коэффициент отражения .

13. По найденным значениям d п /h 01 ; l T /d п ; b п /d п по таблице 6 находим, что r o = 4,25.

14. Для прозрачного остекленения с металлическим одинарным переплетом находим общий коэффициент пропускания света .

15 По СНиП 23-05 находим, что коэффициент запаса для окон общественных зданий K з = 1,2.

16 Определяем геометрический КЕО в точке А, подставляя значения всех найденных коэффициентов в формулу:

Следовательно, выбранные размеры светового проема обеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета.

Таблица 1

Группы административных районов

	Административный район
1	Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области, Республика Мордовия, Чувашская Республика, Удмуртская Республика, Республика Башкортостан, Республика Татарстан, Красноярский край (севернее 63° с.ш.). Республика Саха (Якутия) (севернее 63° с.ш.), Чукотский автон. округ, Хабаровский край (севернее 55° с.ш.)
2	Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Республика Северная Осетия-Алания, Чеченская Республика, Республика Ингушетия, Ханты-Мансийский автономный округ, Республика Алтай, Красноярский край (южнее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (южнее 63° с.ш.), Республика Тыва, Республика Бурятия, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55° с.ш.), Магаданская, Сахалинская области
3	Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелия, Ямало-Ненецкий автономный округ, Ненецкий автономный округ
4	Архангельская, Мурманская области
5	Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Краснодарский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край

Таблица 2

Коэффициент светового климата

Световые проемы	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта	Коэффициент светового климата m N
		Номер группы административных районов
		1	2	3	4	5
В наружных стенах здании	С	1	0,9	1,1	1,2	0,8
	СВ, СЗ	1	0,9	1,1	1,2	0,8
	З, В	1	0,9	1,1	1,1	0,8
	ЮВ, ЮЗ	1	0,85	1	1,1	0,8
	Ю	1	0,85	1	1,1	0,75
В зенитных фонарях	-	1	0,9	1,2	1,2	0,75
Примечание - С - северная; СВ - северо-восточная; СЗ - северо-западная; В - восточная; З - западная; Ю - южная; ЮВ - юго-восточная; ЮЗ - юго-западная ориентация.

Таблица 3

Нормированные значения КЕО при боковом совмещенном освещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в административных районах различных групп по ресурсам светового климата

Группы административных районов по ресурсам светового климата		КЕО, %
			в школьных классах	в выставочных залах	в читальных залах	в проектных залах
1		0,60	1,30	0,40	0,70
		0,60	1,30	0,40	0,70
	159-203	0,60	1,30	0,40	0,70
	294-68	0,60	-	0,40	0,70
2		0,50	1,20	0,40	0,60
		0,50	1,10	0,40	0,60
	159-203	0,50	1,10	0,40	0,60
	294-68	0,50	-	0,40	0,60
3		0,70	1,40	0,50	0,80
		0,60	1,30	0,40	0,70
	159-203	0,60	1,30	0,40	0,70
	294-68	0,70	-	0,50	0,90
4		0,70	1,40	0,50	0,80
		0,70	1,40	0,50	0,80
	159-203	0,70	1,40	0,50	0,80
	294-68	0,70	-	0,50	0,80
5		0,50	1,00	0,30	0,60
		0,50	1,00	0,30	0,60
	159-203	0,50	1,00	0,30	0,50
	294-68	0,50	-	0,30	0,60

Таблица 4

Нормированные значения КЕО при боковом естественном освещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в различных группах административных районов по ресурсам светового климата

Группы админист- ративных районов по ресурсам светового климата	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град.	Нормированные значения КЕО, %
	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град.	в рабочих кабинетах зданий управления, офисах	в школьных классах	в жилых помещениях	вочных залах	в читальных залах	в проектных залах, чертежно- конструк- торских бюро
1		1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
		1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
	159-203	1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
	294-68	1,00	-	0,50	0,70	1,20	1,50
2		0,90	1,40	0,50	0,60	1,10	1,40
		0,90	1,30	0,40	0,60	1,10	1,30
	159-203	0,90	1,30	0,40	0,60	1,10	1,30
	294-68	0,90	-	0,50	0,60	1,10	1,40
3		1,10	1,70	0,60	0,80	1,30	1,70
		1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
	159-203	1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
	294-68	1,10	-	0,60	0,80	1,30	1,70
4		1,10	1,70	0,60	0,80	1,30	1,70
		1,10	1,70	0,60	0,80	1,30	1,70
	159-203	1,10	1,70	0,60	0,80	1,30	1,70
	294-68	1,20	-	0,60	0,80	1,40	1,80
5		0,80	1,20	0,40	0,60	1,00	1,20
		0,80	1,20	0,40	0,60	1,00	1,20
	159-203	0,80	1,10	0,40	0,50	0,90	1,10
	294-68	0,80	-	0,40	0,60	0,90	1,20

Таблица 5

Значения коэффициента q i

Угловая высота среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, град.	Значения коэффициента q i
2	0,46
6	0,52
10	0,58
14	0,64
18	0,69
22	0,75
26	0,80
30	0,86
34	0,91
38	0,96
42	1,00
46	1,04
50	1,08
54	1,12
58	1,16
62	1,18
66	1,21
70	1,23
74	1,25
78	1,27
82	1,28
86	1,28
90	1,29
Примечания 1 При значениях угловых высот среднего луча, отличных от приведенных в таблице, значения коэффициента q i определяют интерполяцией. 2 В практических расчетах угловую высоту среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, следует заменять угловой высотой середины участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем.

Таблица 6

Значения r o для условной рабочей поверхности

Отношение глубины помещения d п к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h 01	Отношение расстояния расчетной точки от внутренней поверхности наружной стены l T к глубине помещения d п	Средневзвешенный коэффициент отражения пола, стен и потолка
		0,60			0,50			0,45			0,35
		Отношение длины помещения а п к его глубине d п
		0,5	1,0	2,0	0,5	1,0	2,0	0,5	1,0	2,0	0,5	1,0	2,0
1,00	0,10	1,03	1,03	1,02	1,02	1,02	1,02	1,02	1,02	1,01	1,01	1,01	1,01
1,00	0,50	1,66	1,59	1,46	1,47	1,42	1,33	1,37	1,34	1,26	1,19	1,17	1,13
1,00	0,90	2,86	2,67	2,30	2,33	2,19	1,93	2,06	1,95	1,74	1,53	1,48	1,37
3,00	0,10	1,10	1,09	1,07	1,07	1,06	1,05	1,06	1,05	1,04	1,03	1,03	1,02
3,00	0,20	1,32	1,29	1,22	1,23	1,20	1,16	1,18	1,16	1,13	1,09	1,08	1,06
3,00	0,30	1,72	1,64	1,50	1,51	1,46	1,36	1,41	1,37	1,29	1,20	1,18	1,14
3,00	0,40	2,28	2,15	1,90	1,91	1,82	1,64	1,73	1,66	1,51	1,37	1,33	1,26
3,00	0,50	2,97	2,77	2,38	2,40	2,26	1,98	2,12	2,01	1,79	1,56	1,51	1,39
3,00	0,60	3,75	3,47	2,92	2,96	2,76	2,37	2,57	2,41	2,10	1,78	1,71	1,55
3,00	0,70	4,61	4,25	3,52	3,58	3,32	2,80	3,06	2,86	2,44	2,03	1,93	1,72
3,00	0,80	5,55	5,09	4,18	4,25	3,92	3,27	3,60	3,34	2,82	2,30	2,17	1,91
3,00	0,90	6,57	6,01	4,90	4,98	4,58	3,78	4,18	3,86	3,23	2,59	2,43	2,11
5,00	0,10	1,16	1,15	1,11	1,12	1,11	1,08	1,09	1,08	1,07	1,05	1,04	1,03
5,00	0,20	1,53	1,48	1,37	1,38	1,34	1,27	1,30	1,27	1,21	1,15	1,14	1,11
5,00	0,30	2,19	2,07	1,84	1,85	1,77	1,60	1,68	1,61	1,48	1,34	1,31	1,24
5,00	0,40	3,13	2,92	2,49	2,52	2,37	2,07	2,22	2,10	1,85	1,61	1,55	1,43
5,00	0,50	4,28	3,95	3,29	3,34	3,11	2,64	2,87	2,68	2,31	1,94	1,84	1,66
5,00	0,60	5,58	5,12	4,20	4,27	3,94	3,29	3,61	3,35	2,83	2,31	2,18	1,92
5,00	0,70	7,01	6,41	5,21	5,29	4,86	4,01	4,44	4,09	3,40	2,72	2,55	2,20
5,00	0,80	8,58	7,82	6,31	6,41	5,87	4,79	5,33	4,90	4,03	3,17	2,95	2,52
5,00	0,90	10,28	9,35	7,49	7,63	6,96	5,64	6,30	5,77	4,71	3,65	3,39	2,86

Если отделка поверхности помещения неизвестна, то для помещений жилых и общественных зданий средневзвешенный коэффициент отражения следует принимать равным 0,50.

Таблица 7

Значения коэффициентов 1 и

Вид светопропускающего материала	Значения	Вид переплета	Значения
Стекло оконное листовое:	Переплеты для окон и фонарей промышленных зданий:
одинарное	Переплеты для окон и фонарей промышленных зданий:	0,9
двойное	0,8	деревянные:
тройное	0,75	одинарные	0,75
Стекло витринное толщиной 6-8 мм	0,8	спаренные	0,7
Стекло листовое армированное	0,6	двойные раздельные	0,6
Стекло листовое узорчатое	0,65	стальные:
Стекло листовое со специальными свойствами:	одинарные открывающиеся	0,75
Стекло листовое со специальными свойствами:	одинарные глухие	0,9
солнцезащитное	0,65	двойные открывающиеся	0,6
контрастное	0,75	двойные глухие	0,8
Органическое стекло:	Переплеты для окон жилых, общественных и вспомогательных зданий:
прозрачное		0,9
молочное		0,6
Пустотелые стеклянные блоки:	деревянные:
светорассеивающие	0,5	одинарные	0,8
светопрозрачные	0,55	спаренные	0,75
Стеклопакеты	0,8	двойные раздельные	0,65
с тройным остеклением	0,5
металлические:
одинарные	0,9
спаренные	0,85
двойные раздельные	0,8
с тройным остеклением	0,7
Стекложелезобетонные панели с пустотелыми стеклянными блоками при толщине шва:
20 мм и менее	0,9
более 20 мм	0,85

Таблица 8

Значения коэффициентов и

Несущие конструкции покрытий	Коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях,	Солнцезащитные устройства, изделия и материалы	Коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах,
Стальные фермы	0,9	Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы (межстекольные, внутренние, наружные)	1,0
Железобетонные и деревянные фермы и арки	0,8	Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом не более 45° при расположении пластин жалюзи или экранов под углом 90° к плоскости окна:
горизонтальные	0,65
вертикальные	0,75
Балки и рамы сплошные при высоте сечения:	Горизонтальные козырьки:
Балки и рамы сплошные при высоте сечения:	с защитным углом не более 30°	0,8
50 см и более	0,8	с защитным углом от 15° до 45°	0,9-0,6
менее 50 см	0,9	(многоступенчатые)
Балконы глубиной:
до 1,20 м	0,90
1,50 м	0,85
2,00 м	0,78
3,00 м	0,62
Лоджии глубиной:
до 1,20 м	0,80
1,50 м	0,70
2,00 м	0,55
3,00 м	0,22

Заключение

В ходе курсовой работы мною был изучен такой параметр, как естественное освещение. Был рассмотрен принцип нормирования естественного освещения, а также проектирование естественного освещения. В данной работе я сделала расчет естественного освещения в рабочем кабинете. Нормированное значение коэффициента естественного освещения 0,5% для выбранного округа. Проделав предварительный расчет, я выяснила размеры оконного блока для достаточной освещенности: 1,5*1,8. В проверочном расчете, я утвердилась в правильности выбраннызх размеров светового проема, так как они обеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета. Коэффициент естественного освещения в проверочном расчете 0,53%.

Жилая комната оказывает значительное влияние на качество звучания ГГ и АС. При этом не безразлично, в каком месте комнаты они расположены. Так, при установке АС в углу помещения происходит подъем низких частот, что не всегда желательно, особенно в случае недостаточного демпфирования НЧ ГГ. В то же время для малогабаритных АС подъем низких частот обогащает звучание. Лучше располагать АС вдоль большей стены помещения, вдали от углов. Рекомендации по размещению АС не всегда выполнимы в жилой комнате, поскольку могут не согласовываться с расположением мебели, и поэтому в каждом конкретном случае следует попробовать различные варианты, оценивая качество звучания на слух по своему вкусу. Акустические условия в помещении оказывают сильное воздействие на качество звучания. В предельном случае, когда в жилой комнате отсутствует мебель, т. е. комната пуста, звучание любой АС становится совершенно неудовлетворительным. Форма помещения имеет важное значение. Наименее удачная – кубическая. В помещении любой конфигурации точно так же, как и внутри акустического оформления АС, на низких частотах возникают стоячие волны. В помещениях кубической формы интенсивность стоячих волн максимальна, поскольку они образуются на совпадающих частотах вследствие равенства расстояния между противоположными стенами. Эффективных методов борьбы со стоячими волнами в жилых помещениях не существует, а поэтому лучше избегать размещения АС в помещениях, имеющих форму куба.

Жилые помещения не бывают пустыми, в них всегда имеются мягкая мебель, книги, ковры, т. е. помещения имеют значительный фонд для звукопоглощения средних и высоких частот, что обеспечивает вполне приемлемые условия для прослушивания. Можно получить некоторое увеличение звукопоглощающего фонда путем закрепления имеющегося ковра не вплотную к стене, как обычно, а на некотором от нее расстоянии, хотя бы в пределах 30…50 мм. Если в помещении имеются книги, находящие-ся в шкафах или на застекленных книжных полках, то на время прослушивания полезно открывать дверцы шкафов и раздвигать стекла полок. АС должны быть установлены таким образом, чтобы высокочастотные ГГ располагались на уровне глаз сидящего слушателя (на высоте 1,25 м от пола). Для стереофонического звуковоспроизведения необходимо также обеспечить условия наилучшего восприятия стереофонического эффекта в удобном для слушателей месте помещения. С этой целью АС надо устанавливать на расстоянии 1,5…2,5 м друг от друга таким образом, чтобы их рабочие оси пересекались в центре зоны прослушивания, которая будет находиться посередине между АС на одинаковом расстоянии от каждой из них, равном расстоянию между ними, и дальше. Следует отметить важность правильной взаимной фазировки АС при подключении их к усилителю звуковых частот. В домашних условиях фазировку подключения АС можно проверить установкой их рядом друг с другом и подачей в электрический тракт монофонической музыкальной программы, содержащей явно выраженные низкочастотные составляющие. Если при изменении полярности подключения любой одной АС громкость звучания низких частот резко уменьшится, то, значит, АС были включены синфазно и необходимо восстановить первоначальную полярность включения. Если же, наоборот, громкость звучания низких частот возрастает, то следует оставить эту полярность подключения как правильную.

Район строительства: Самарская область.

Наименование помещения: конструкторская.

Высота помещения: h п =3,0м.

Длина помещения: а п =7,5м.

Глубина помещения: d п =4,5м.

Коэффициент отражения внутренних поверхностей помещения:

ρ п =0,2; ρ ст =0,40; ρ пот =0,6.

Естественное боковое одностороннее освещение.

Необходимо определить расчетное значение и распределение КЕО по характерному разрезу помещения и необходимые размеры оконных проёмов.

Решение

Конструкторская относится к помещениям административных зданий (таблица 2, п.2) . Разряд зрительной работы А-1 по . Нормированное значение коэффициента естественного освещения обеспечивается в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. Рабочая поверхность расположена на расстоянии 0,8 м от пола (таблица 2, п.2 ТСН 23-351-2004 Самарской области). Для упрощения расчетов противостоящие здания отсутствуют.

Нормированное значение КЕО, e н, для зданий, расположенных в Самарской области (приложение Д СНиП 23-05-95), определяется по формуле

e N = e н ·m N ,

где N – номер группы обеспеченности естественным светом (таблица 4 и приложение Д) N=2;

e н – значение КЕО по таблице 1 e н =1,5 %;

m N – коэффициент светового климата по таблице 4 m N =0,9.

Таким образом,

e N = e н ·m N =1,5 × 0,9=1,35 %.

Суть расчета сводится к тому, чтобы подобрать размеры световых проемов при заданных исходных данных, обеспечивающих нормированное значение КЕО в помещении конструкторской.

Расчетное значение КЕО при проектировании естественного бокового освещения помещения выражается в процентах и определяется согласно приложению Г :

е р б = , (3.11)

где е р б – расчетное значение К.Е.О. при боковом освещении;

L – количество участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки;

ε б i – геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от i-того участка неба, определяемый по формуле (Г.9) ;

q i – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость i-того участка облачного неба МКО, определяемый по таблице Г.1 ;

M – количество участков фасадов зданий противостоящей застройки, видимых через световой проем из расчетной точки;

ε зд j – геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от j-того участка фасадов зданий противостоящей застройки, определяемый по формуле (Г.10) ;

b ф j – средняя относительная яркость j-того участка противостоящего (экранирующего) здания, расположенного параллельно исследуемому зданию (помещению), определяется по таблице Г.2 ;

k зд j – коэффициент, учитывающий изменение внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий, определяется по формуле (Г.5) ;

r 0 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по таблицам Г.4 и Г.5 ;

k з – коэффициент запаса, принимаемый по таблице 3 ;

τ 0 – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле

τ 0 = τ 1 ·τ 2 ·τ 3 ·τ 4 ·τ 5 , (3.12)

где τ 1 – коэффициент светопропускания материала, определяется по таблице Г.7 ;

τ 2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяется по таблице Г.7 ;

τ 3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяется по таблице Г.8 (при боковом освещении τ 3 =1);

τ 4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяется по таблице Г.8 ;

τ 5 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9, если они предусмотрены.

В данном случае при расчете общего коэффициента светопропускания формула (3.12) примет вид

τ 0 = τ 1 ·τ 2 . (3.13)

Оконные блоки устанавливаются в вертикальные стены. Принимаем их в раздельных деревянных переплетах с двойным слоем остекления, а несущие конструкции, солнцезащитные устройства и защитные сетки отсутствуют, поэтому τ 3 =1;τ 4 =1;τ 5 =1.

В связи с этим формула расчета коэффициента естественной освещености для помещения конструкторской при отсутствии противостоящих зданий примет вид

е р б = . (3.14)

Схема для определения КЕО в помещении представлена на рисунке 3.4. В выбранном масштабе вычерчивается план и поперечный разрез помещения с условной рабочей плоскостью (УРП), с указанием расчетных точек, причем нормированное значение КЕО должно соответствовать расчетному в точке, удаленной от стены, противоположной световым проемам на характерном разрезе помещения на расстоянии 1 м (точка М).

При проектировании естественного бокового освещения следует применять типовые конструкции окон, разработанные на основе единой для всего строительства номенклатуры из дерева, стали и алюминиевых сплавов согласно ГОСТ 11214-78.

Для данного случая принимаем три окна шириной 1,8 м, высотой окна 1,8 м. Причем на расчетной схеме они расположены симметрично относительно характерного разреза помещения I-I. Ширину простенков принимают равными, для удобства расчета.

Геометрический КОЕ, учитывающий прямой свет неба от равнояркого небосвода в какой-либо точке помещения при боковом освещении определяется по формуле (Г.9) :

e б = 0,01 ∙ (n 1 ∙ n 2), (3.15)

где n 1 – количество лучей по графику I А.М. Данилюка (приложение Ж), проходящих от неба через световые проёмы в расчётную точку на поперечном разрезе помещения;

n 2 – количество лучей по графику II, проходящих от неба через световые проёмы в расчётную точку на плане помещения (продолжение приложения Ж).

Подсчёт количества лучей по графикам I и II производится в следующем порядке:

а) основание графика I совмещается со следом рабочей поверхности на поперечном разрезе, а полюс графика О – с расчётной точкой М (рисунок 3.3);

б) подсчитывается количество лучей n 1 , проходящих через световые проёмы (n 1 =6,0 на рисунке 3.3);

в) отмечается номер полуокружности N (N=17,5 рисунок 3.3) на графике I, которая проходит через точку С – середину светового проёма;

г) график II накладывается на план помещения так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь с N=17,5 по графику I проходили через точку С;

д) сумма лучей по графику II, проходящих через окна на плане помещения, определяется как n 21 +n 22 +n 23 = 15+32+15 = 62.

Подставляя полученные значения n 1 и n 2 в формулу (3.15), получим

ε б = 0,01· 6,0∙62∙= 3,72.

Коэффициент q, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО (Международный комитет по освещенности), определяют по таблице Г.1 . q=0,67 (методом интерполяции).

Общий коэффициент светопропускания оконных блоков подсчитывается по формуле (Г.6) :

τ 0 = τ 1 ∙ τ 2 = 0,8∙0,6 = 0,48,

где τ 1 и τ 2 принимаются из таблицы Г.7 :

τ 1 =0,8 – стекло оконное листовое двойное;

τ 2 = 0,6 – переплеты двойные раздельные.

Расчет r 0 производят по таблице Г.4 .

Коэффициент r 0 учитывается в увязке с геометрическими размерами помещения и представляет собой отраженную составляющую КЕО внутри помещения.

Принимаем для расчета коэффициенты отражения пола, стен и потолка соответственно: ρ п =0,2; ρ ст =0,4; ρ пот =0,6.

Тогда средневзвешенный коэффициент отражения рассчитывается по формуле

, (3.16)

где ρ п, ρ ст, ρ пот – коэффициенты отражения пола, стен и потолка;

А п, А ст, А пот – площади пола, стен и потолка.

Отношение глубины помещения d п к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна, h о1 равно

Отношение расстояния расчетной точки от внутренней поверхности наружной стены ℓ т к глубине помещения d п равно

Согласно таблице Г.4 , значение r 0 на условной рабочей поверхности определяется интерполяцией и равно r 0 =1,6, при отношении длины помещения а п к его глубине d п

Коэффициент запаса k з (таблица 3) принимается равным k з =1,2 (при одной чистке окон в год).

Таким образом можно определить расчетное значение КЕО в точке М на характерном разрезе помещения, представленном в масштабе М 1:50 (рисунок 3.3):

Расчетное значение КЕО округляют с точностью до десятых долей. Таким образом, принимается е р б =1,6 %.

Аналогичным способом был определен КЕО в расчетных точках 1, 2, 3 на характерном разрезе помещения, а результаты расчетов представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Таблица расчёта КЕО для административного помещения

Номер точки	n 1	N	n 2	ε б	q	τ 0	r 0	k 3	е б р
М		17,5		3,72	0,67	0,48	1,6	1,2	1,6
				5,94	0,71	0,48	1,5	1,2	2,5
		9,5		10,5	0,85	0,48	1,4	1,2	5,0
		6,5		24,1	0,99	0,48	1,2	1,2	11,5

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что при заданных геометрических параметрах помещения и выбранных оконных блоках (таблица 3.2) будет обеспечено нормированное значение кео е н =1,35 %.

Таблица 3.2 - Конструктивные размеры оконных проёмов в стенах

административных зданий для установки деревянных оконных блоков

ГОСТ на типовую серию окон	Конструктивные размеры окна, м: h 0 (высота) / b 0 (ширина)
ГОСТ 11214-78	1,2/1,2; 1,35/1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 1,8/0,9; 1,2; 1,35; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 2,1/0,9; 1,2; 1,35; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7

Исходные данные для расчета естественного освещения помещений административных зданий представлены в таблице 3.3.

Расчет естественного освещения

Выбор значений КЕО

e N = e н m N , (1)

где N - по таблице 1;

е н - нормированное значение КЕО по приложению И СНиП 23-05;

m N - коэффициент светового климата, принимаемый по таблице 2.

Полученные по формуле (1) значения следует округлять до десятых долей.

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при боковом освещении

Рисунок 3 А с.о / А п при боковом освещении жилых помещений

Рисунок 4 - График для определения относительной площади световых проемов А с.о / А п при боковом освещении помещений общественных зданий

Рисунок 5 - График для определения относительной площади световых проемов А с.о / А п при боковом освещении школьных классов

d п h 01 и отношение d п / h 01 ;

в) на оси абсцисс графика (рисунки 3, 4 или 5) определяют точку, соответствующую определенному значению d п / h 01 через найденную точку проводят вертикальную линию до пересечения с кривой, соответствующей нормированному значению КЕО. По ординате точки пересечения определяют значение А с.о / А п ;

г) разделив найденное значение А с.о / А п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м 2 .

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов (в свету) А с.о и освещаемую площадь пола помещения А п и определяют отношение А с.о / А п ;

в) с учетом типа помещений выбирают соответствующий график (рисунки 3, 4 или 5);

г) по значениям А с.о / А п и d п / h 01 на графике находят точку с соответствующим значением КЕО.

Проверочный расчет КЕО при боковом освещении

1. Проверочный расчет КЕО Расчет КЕО следует производить в следующей последовательности:

а) график I накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы его полюс (центр) 0 совместился с расчетной точкой А (рисунок 8), а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности;

б) по графику I подсчитывают число лучей, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба n 1 и от противостоящего здания в расчетную точку А ; Расчетные точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок).

в) отмечают номера полуокружностей на графике I , совпадающих с серединой С 1 участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо, и с серединой С 2 участка светопроема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание (рисунок 8);

д) подсчитывают число лучей п 2 по графику II , проходящих от неба через световой проем на плане помещения в расчетную точку А ;

е) определяют значение геометрического КЕО, учитывающего прямой свет от неба;

з) подсчитывают число лучей по графику II , проходящих от противостоящего здания через световой проем на плане помещения в расчетную точку А ;

к) определяют значение угла , под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения;

л) по значению угла и заданным параметрам помещения и окружающей застройки определяют значения коэффициентов q i , b ф , k ЗД , r о , и K з , и вычисляют значение КЕО в расчетной точке помещения.

Рисунок 6 - График I

Рисунок 6 - График II для расчета геометрического КЕО

Примечания

1 Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы. 2 План и разрез помещения выполняют (вычерчивают) в одинаковом масштабе.

А - расчетная точка; 0 - полюс графика I ; С 1 - середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно небо;

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при верхнем освещении

Для предварительного расчета площади световых проемов при верхнем освещении следует применять следующие графики: для зенитных фонарей с глубиной проема (светопроводной шахты) до 0,7 м - по рисунку 9; для шахтных фонарей - по рисункам 10, 11; для фонарей прямоугольных, трапециевидных, шед с вертикальным остеклением и шед с наклонным остеклением - по рисунку 12.

Таблица 1

Тип заполнения	Значения коэффициента K 1 для графиков на рисунках
Тип заполнения		2, 3
Один слой оконного стекла в стальных одинарных глухих переплетах		1,26
То же, в открывающихся переплетах		1,05
Один слой оконного стекла в деревянных одинарных открывающихся переплетах	1,13	1,05
Три слоя оконного стекла в раздельно-спаренных металлических открывающихся переплетах		0,82
То же, в деревянных переплетах	0,63	0,59
Два слоя оконного стекла в стальных двойных открывающихся переплетах		0,75
То же, в глухих переплетах
Стеклопакеты (два слоя остекления) в стальных одинарных открывающихся переплетах*		1,00
То же, в глухих переплетах*		1,15
Стеклопакеты (три слоя остекления) в стальных глухих спаренных переплетах*		1,00
Пустотелые стеклянные блоки		0,70
* При применении других видов переплетов (ПВХ, деревянные и др.) коэффициент K 1 принимают по таблице 3 до проведения соответствующих испытаний.

Площадь световых проемов фонарей А с.ф определяют по графикам на рисунках 9-12 в следующей последовательности:

в) разделив значение А с.ф / А п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов фонарей в м 2 .

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов фонарей А с.ф , освещаемую площадь пола помещения А п и определяют отношение А с.ф / А п ;

б) с учетом типа фонаря выбирают соответствующий рисунок (8, 10, 11или 12);

в) на выбранном рисунке через точку с абсциссой А с.ф / А п проводят вертикальную линию до пересечения с соответствующим графиком; ордината точки пересечения будет равна расчетному среднему значению коэффициента естественной освещенности е ср .

Рисунок 9 е ср в помещениях с зенитными фонарями с глубиной проема до 0,7 м и размерами в плане, м:

1 — 2,9×5,9; 2 3 — 1,5×1,7

Рисунок 10 - График для определения среднего значения КЕО е ср в общественных помещениях с шахтными фонарями с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 — 2,9×5,9; 2 — 2,7×2,7; 2,9×2,9; 1,5×5,9; 3 — 1,5×1,7

Рисунок 11 - График для определения среднего значения КЕО е ср в общественных помещениях с шахтными фонарями диффузного света с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 — 2,9×5,9; 2 — 2,7х 2,7; 2,9×2,9; 1,5×5,9; 3 — 1,5×1,7

1 - трапециевидный фонарь; 2 - шед, имеющий наклонное остекление; 3 - прямоугольный фонарь; 4 - шед, имеющий вертикальное остекление

Рисунок 12 - График для определения среднего значения КЕО е cp в общественных помещениях с фонарями

Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении

Расчет КЕО производят в следующей последовательности:

а) график I (рисунок 6) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы полюс (центр) 0 графика совмещался с расчетной точкой, а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности. Подсчитывают число радиально направленных лучей графика I , проходящих через поперечный разрез первого проема (n 1 ) 1 , второго проема - (n 1 ) 2 , третьего проема - (n 1 ) 3 и т. д.; при этом отмечают номера полуокружностей, которые проходят через середину первого, второго, третьего проемов и т. д.;

в) график II (рисунок 7) накладывают на продольный разрез помещения; при этом график располагают так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой должен соответствовать номеру полуокружности на графике I , проходили через середину проема (точка C ). Подсчитывают число лучей по графику II , проходящих через продольный разрез первого проема (n 2 ) 1 , второго проема - (п 2 ) 2 , третьего проема - (n 2 ) 3 и т. д.;

г) вычисляют значение геометрического КЕО , в первой точке характерного разреза помещения по формуле

, (2)

где Р - число световых проемов; q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость участка небосвода, видимого из первой точки соответственно под углами , , и т. д.;

е) определяют среднее значение геометрического КЕО;

ж) по заданным параметрам помещения и световых проемов определяют значения r 2 , k ф , ;

, (3)

где A ф.в - площадь входного верхнего отверстия фонаря; N ф - число фонарей; q (αε ) - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО; - угол между прямой, соединяющей расчетную точку с центром нижнего отверстия фонаря, и нормалью к этому отверстию; - среднее значение геометрического КЕО; K с - коэффициент светопередачи фонаря, определяемый для фонарей с диффузным отражением стенок, а для фонарей с направленным отражением стенок -по значению индекса светового проема шахтного фонаря i ф ;

Рисунок 13 - График для определения коэффициента q () в зависимости от угла

Рисунок 14 K с фонарей с диффузным отражением стенок шахты

Рисунок 15 - График для определения коэффициента светопередачи K c фонарей с направленным отражением стенок шахты при различных значениях коэффициента диффузного отражения стенок шахты

Индекс светового проема фонаря с отверстиями в форме прямоугольника i ф определяют по формуле

, (4)

где A ф.н - площадь нижнего отверстия фонаря, м 2 ; A ф.в - площадь верхнего отверстия фонаря, м 2 ; h с.ф - высота светопроводной шахты фонаря, м. Р ф.в , Р ф.н — периметр верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно, м.

То же, с отверстиями в форме круга - по формуле

i ф = (r ф.в + r ф.н ) / 2 h с.ф , (5)

где r ф.в , r ф.н - радиус верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно.

Вычисляют значение геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по формуле

. (6)

Повторяют вычисления для всех точек характерного разреза помещения до N j включительно (где N j - число точек, в которых производят расчет КЕО).

Определяют по формуле

. (7)

Последовательно для всех точек вычисляют прямую составляющую КЕО σσ по формуле

. (8)

Определяют отраженную составляющую КЕО
, значение которой одинаково для всех точек, по формуле

. (9)

Расчет естественного освещения рабочего кабинета

Теоретическая часть

Освещение рабочих кабинетов, офисов должно проектироваться на основе следующих требований:

б) обеспечение зрительной связи с наружным пространством;

в) защита помещений от слепящего и теплового действия инсоляции;

г) благоприятное распределение яркости в поле зрения.

В помещениях значения коэффициента отражения поверхностей должны быть не менее:

потолка и верхней части стен 0,70
нижней части стен 0,50
пола 0,30.

Практическая часть

Требуется определить необходимую площадь окна в рабочих кабинетах здания управления, располагаемого в городе Сургуте.

Исходные данные. Глубина помещения d п = 5,5 м, высота h = 3,0 м, ширина b п = 3,0 м, площадь пола А п = 16,5 м 2 , высота верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h 01 = 1,9 Заполнение световых проемов прозрачным остекленением по металлическим одинарным переплетам; толщина наружных стен 0,35 м. Затенение противостоящими зданиями отсутствует.

Решение

1. Учитывая, что глубина помещения d п свыше 5 м, по таблице 3 находим, что нормированное значение КЕО равно 0,5 %.

3. На рисунке 4 на соответствующей кривой е = 0,5 % находим точку с абсциссой d п / h 01 = 2,9. По ординате этой точки определяем, что необходимая относительная площадь светового проема A о / A п = 16,6%.

4. Определяем площадь светового проема А о по формуле:

0,166 А п = 0,166 · 16,5 = 2,7 м 2 .

Следовательно, ширина светового проема b o = 2,7/1,8 = 1,5 м.

Принимаем оконный блок размером 1,5 х 1,8 м.

5. Производим проверочный расчет КЕО в точке А по формуле:

6. Накладываем график I для расчета КЕО методом А.М. Данилюка на поперечный разрез помещения, совмещая полюс графика I - 0 с точкой А , а нижнюю линию - с условной рабочей поверхностью; подсчитываем число лучей по графику I , проходящих через поперечный разрез светового проема: n 1 = 2.

7. Отмечаем, что через точку С на разрезе помещения проходит концентрическая полуокружность 26 графика I .

8. Накладываем график II для расчета КЕО на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь 26 проходили через точку С ; подсчитываем по графику II число лучей, проходящих от неба через световой проем: п 2 = 16.

9. Определяем значение геометрического КЕО по формуле:

10. На поперечном разрезе помещения в масштабе 1:50 определяем, что середина участка неба, видимого из расчетной точки А через световой проем, находится под углом
; по значению этого угла по таблице 5 находим коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО: q i =0,64.

11. По размерам помещения и светового проема находят, что d п / h 01 = 2,9;

l Т / d п = 0,82; b п / d п = 0,55.(таблица 6)

12. Средневзвешенный коэффициент отражения .ρ

13. По найденным значениям d п / h 01 ; l T / d п ; b п / d п по таблице 6 находим, что r o = 4,25.

14. Для прозрачного остекленения с металлическим одинарным переплетом находим общий коэффициент пропускания света . Таблица 7

15 По СНиП 23-05 находим, что коэффициент запаса для окон общественных зданий K з = 1,2.

16 Определяем геометрический КЕО в точке А, подставляя значения всех найденных коэффициентов в формулу:

Определение естественного освещения при наличии противостоящего здания.

Противостоящее здание

Определим геометрический КЕО:

- между линией рабочей поверхности и линией, соединяющей расчетную точку с оптическим центром светопроема;

- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба;

- коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания.

- коэффициент, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания, определяемый по выражению.

Таблица 1

Группы административных районов

Номер группы административных районов	Административный район
	Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области, Республика Мордовия, Чувашская Республика, Удмуртская Республика, Республика Башкортостан, Республика Татарстан, Красноярский край (севернее 63° с.ш.). Республика Саха (Якутия) (севернее 63° с.ш.), Чукотский автон. округ, Хабаровский край (севернее 55° с.ш.)
	Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Республика Северная Осетия-Алания, Чеченская Республика, Республика Ингушетия, Ханты-Мансийский автономный округ, Республика Алтай, Красноярский край (южнее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (южнее 63° с.ш.), Республика Тыва, Республика Бурятия, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55° с.ш.), Магаданская, Сахалинская области
	Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелия, Ямало-Ненецкий автономный округ, Ненецкий автономный округ
	Архангельская, Мурманская области
	Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Краснодарский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край

Таблица 2

Коэффициент светового климата

Световые проемы	горизонта	Коэффициент светового климата m N
		Номер группы административных районов

В наружных стенах здании




В зенитных фонарях
Примечание - С - северная; СВ - северо-восточная; СЗ - северо-западная; В - восточная; З - западная; Ю - южная; ЮВ - юго-восточная; ЮЗ - юго-западная ориентация.

Таблица 3

Нормированные значения КЕО при боковом совмещенном
освещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в
административных районах различных групп по ресурсам светового климата

Группы административных районов по ресурсам светового климата	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град.
	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град.	в школьных классах	в выставочных залах	в читальных залах	в проектных залах

Таблица 4

Нормированные значения КЕО при боковом естественном
освещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в различных
группах административных районов по ресурсам светового климата

Группы админист- ративных районов по ресурсам светового климата	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град.	Нормированные значения КЕО, %
	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град.	в рабочих кабинетах зданий управления, офисах	в школьных классах	в жилых помещениях	вочных залах	в читальных залах	в проектных залах, чертежно- конструк- торских бюро

Таблица 5

Значения коэффициентq i

Угловая высота среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, град.	Значения коэффициента q i























Примечания 1 При значениях угловых высот среднего луча, отличных от приведенных в таблице, значения коэффициента q i определяют интерполяцией. 2 В практических расчетах угловую высоту среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, следует заменять угловой высотой середины участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем.

Таблица 6

Солнцезащитные устройства, изделия и материалы

Коэффициент, учитывающий потери света в
солнцезащитных устройствах,

Стальные фермы

Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы
(межстекольные, внутренние, наружные)

Железобетонные и деревянные фермы и арки

Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом
не более 45° при расположении пластин жалюзи или экранов под углом 90°
к плоскости окна:

горизонтальные

вертикальные

Балки и рамы сплошные при высоте сечения:

Горизонтальные козырьки:

с защитным углом не более 30°

50 см и более

с защитным углом от 15° до 45°

менее 50 см

(многоступенчатые)

Балконы глубиной:

Лоджии глубиной:

Таблица 9

Коэффициент запасаК з

Помещения и территории	Примеры помещений	Искусственное освещение	Естественное освещение
		Коэффициент запаса К з Количество светильников в год	Коэффициент запаса К з Количество чисток остекления светопроемов в год
		Эксплуатационная группа светильников по приложению Г	Угол наклона светопропускающего материала к горизонту, градусы


1. Производственные помещения с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне:
а) св. 5 мг/м 3 пыли, дыма, копоти	Агломерационные фабрики, цементные заводы и обрубные отделения литейных цехов
б) от 1 до 5 мг/м 3 пыли, дыма, копоти	Цехи кузнечные, литейные, мартеновские, сборного железобетона
в) менее 1 мг/м 3 пыли, дыма, копоти	Цехи инструментальные, сборочные, механические, механосборочные, пошивочные
г) значительные концентрации паров, кислот, щелочей, газов, способных при соприкосновении с влагой образовывать слабые растворы кислот, щелочей, а также обладающих большой коррозирующей способностью	Цехи химических заводов по выработке кислот, щелочей, едких химических реактивов, ядохимикатов, удобрений, цехи гальванических покрытий и различных отраслей промышленности с применением электролиза
2. Производственные помещения с особым режимом по чистоте воздуха при обслуживании светильников:
а) с технического этажа
б) снизу из помещения
3. Помещения общественных и жилых зданий:
а) пыльные, жаркие и сырые	Горячие цехи предприятий общественного питания, охлаждаемые камеры, помещения для приготовления растворов в прачечных, душевые и т.д.
б) с нормальными условиями среды	Кабинеты и рабочие помещения, жилые комнаты, учебные помещения, лаборатории, читальные залы, залы совещаний, торговые залы и т.д.
4. Территории с воздушной средой, содержащей:
а) большое количество пыли (более 1 мг/м 3)	Территории металлургических, химических, горнодобывающих предприятий, шахт, рудников, железнодорожных станций и прилегающих к ним улиц и дорог
б) малое количество пыли (менее 1 мг/м 3)	Территории промышленных предприятий, кроме указанных в подл. “а” и общественных зданий
5. Населенные пункты	Улицы, площади, дороги, территории жилых районов, парки, бульвары, пешеходные тоннели, фасады зданий, памятники, транспортные тоннели

Примечания

1 Значения коэффициента запаса, указанные в гр.6 - 9, следует умножать на 1 ,1 - при применении узорчатого стекла, стеклопластика, армопленки и матированного стекла,а также при использовании световых проемов дляаэрации; на 0 ,9 - при применении органического стекла.

2 Значения коэффициентов запаса, указанные в гр. 3 - 5 , приведены для разрядных источников света. При использовании ламп накаливания их следует умножать на 0 ,85 .

Первая и последняя расчетные точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

График I для подсчета количества лучей n 1

График II для подсчета количества лучей п 2

Охлаждение внутренних помещений – это основная функция кондиционера, поэтому выбор кондиционера определяется в первую очередь мощностью охлаждения. В свою очередь, необходимая мощность кондиционера напрямую зависит от размеров помещения, которое требуется охлаждать.

С мощностью охлаждения не следует смешивать потребляемую мощность, поскольку это совершенно разные параметры. Мощность охлаждения в несколько раз превышает мощность, потребляемую кондиционером. Например, кондиционер, потребляющий 700 Вт, имеет мощность охлаждения 2 кВт, и это не должно удивлять, поскольку кондиционер работает, также как холодильник, хладоноситель (фреон) отбирает тепло у воздуха в помещении и передает его на улицу через теплообменник (внешний блок кондиционера). Соотношение мощностей называется энергоэффективностью кондиционера (EER). Для бытовых кондиционеров этот параметр будет иметь значения в диапазоне 2,5 – 4.

Ниже приведена таблица распределения мощностей кондиционеров. По ней можно подобрать типы кондиционеров, наиболее оптимальные в тех или иных условиях. Например, в небольших комнатах или офисах, где требуются маломощные кондиционеры, рациональней устанавливать мобильные, оконные или настенные модели. Кондиционеры других моделей имеют большую мощность и, соответственно, более высокие цены, поэтому их лучше приобретать для охлаждения крупных помещений (торговых залов, складов и т.п.)

Холодильная мощность, кВт	1.5	2	2.5	3.5	5.5	7	9	10	14	17
Стандартные типоразмеры модели	05	07	09	12	18	24	30	36	48	60
Мобильные кондиционеры (мобильные моноблоки и сплит-системы)
Оконные кондиционеры
Настенные кондиционеры
Кассетные кондиционеры
Канальные кондиционеры
Колонные кондиционеры
Напольно-потолочные кондиционеры

Если вы решили приобрести кондиционер, то первое, что вам необходимо сделать - это рассчитать его мощность. Чаще всего ориентируются на принятую стандартную формулу 1 кВт мощности рассчитан на 10 м2 площади помещения. Но данная формула не является точной, поскольку существует много других факторов, которые оказывают непосредственное влияние на расчет. Следует учитывать количество света, приникающего в помещение, наружную температуру воздуха, количество электрических приборов и пр. Рассмотрим основные положения, которые помогут произвести точный расчет мощности кондиционера.

Единицы измерения мощности

Довольно часто, кроме привычных для нас единиц измерений мощности, используют и другие. Например, британская тепловая единица, которая измеряется в БТЕ/ч. Она определяется количеством теплоты, которое необходимо нагреть для одного фунта воды на градус Фаренгейта.

С системой СИ она имеет следующее соотношение:

1Вт=3,4 БТЕ/ч или
1000 БТЕ/ч=293 Вт

Довольно часто модели называют «девятки» или «двенадцатки», поскольку маркируются они с упоминанием этих и других цифр, а измерение производительности производится в БТЕ/ч.

Как рассчитать мощность кондиционера

Мощность (точнее, мощность охлаждения) является основной характеристикой любого кондиционера. Ориентировочный расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по общепринятой методике:

Q = Q1 + Q2 + Q3 , где Q1 теплопритоки от окна, стен, пола и потолка.

Q1 = S * h * q / 1000 , где

S площадь помещения (кв. м);

h высота помещения (м);

q коэффициент, равный 30 - 40 Вт/кб. м:

q = 30 для затененного помещения;

q = 35 при средней освещенности;

q = 40 для помещений, в которые попадает много солнечного света.

Если в помещение попадают прямые солнечные лучи, то на окнах должны быть светлые шторы или жалюзи.

Q2 сумма теплопритоков от людей.

Теплопритоки от взрослого человека:

0,1 кВт в спокойном состоянии;

0,13 кВт при легком движении;

0,2 кВт при физической нагрузке;

Q3 сумма теплопритоков от бытовых приборов.

Теплопритоки от бытовых приборов:

0,3 кВт от компьютера;

0,2 кВт от телевизора;

Мощность выбранного кондиционера должна лежать в диапазоне от -5% до +15% расчетной мощности Q . Заметим, что расчет кондиционера по этой методике является не слишком точным и применим только для небольших помещений в капитальных зданиях: квартир, отдельных комнат коттеджей, офисных помещений площадью до 50 - 70 кв. м. Для административных, торговых и промышленных объектов используются другие методики, учитывающие большее количество параметров.

Пример расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26 кв. м c высотой потолков 2,75 м в которой проживает один человек, а также есть компьютер, телевизор и небольшой холодильник с максимальной потребляемой мощностью 165 Вт. Комната расположена на солнечной стороне. Компьютер и телевизор одновременно не работают, так как ими пользуется один человек.

Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициент q выберем равным 40 , так как комната расположена на солнечной стороне:
Q1 = S * h * q / 1000 = 26 кв. м * 2,75 м * 40 / 1000 = 2,86 кВт .
Теплопритоки от одного человека в спокойном состоянии составят 0,1 кВт .
Q2 = 0,1 кВт
Далее, найдем теплопритоки от бытовой техники. Поскольку компьютер и телевизор одновременно не работают, то в расчетах необходимо учитывать только один из этих приборов, а именно тот, который выделяет больше тепла. Это компьютер, тепловыделения от которого составляют 0,3 кВт . Холодильник выделяет в виде тепла около 30% максимальной потребляемой мощности, то есть 0,165 кВт * 30% / 100% ≈ 0,05 кВт .
Q3 = 0,3 кВт + 0,05 кВт = 0,35 кВт
Теперь мы можем определить расчетную мощность кондиционера:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,86 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 3,31 кВт
Рекомендуемый диапазон мощности Q range (от -5% до +15% расчетной мощности Q ):
3,14 кВт < Q range < 3,80 кВт

Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. Большинство производителей выпускает сплит-системы с мощностями, близкими к стандартному ряду: 2,0 кВт; 2,6 кВт; 3,5 кВт; 5,3 кВт; 7,0 кВт. Из этого ряда мы выбираем модель мощностью 3,5 кВт.

Интересно, что модели из этого ряда часто называют «7» (семерка), «9» (девятка), «12», «18» «24» и даже маркировка кондиционеров выполняется с использованием этих чисел, которые отражают мощность кондиционера не в привычных киловаттах, а в БТЕ/час . Связано это с тем, что первые кондиционеры появились в США, где до сих пор используется британская система единиц (дюймы, фунты). Для удобства покупателей мощность кондиционера выражалась в круглых цифрах: 7000 BTU/h, 9000 BTU/h и т.д. Эти же цифры использовались при маркировки кондиционера, чтобы по названию можно было легко определить его мощность. Однако некоторые производители, например Daikin, привязывают названия моделей к мощности, выраженной в ваттах, так кондиционер Daikin FTY35 имеет мощность 3,5 кВт.

Дополнительные параметры, которые необходимо учитывать при выборе кондиционера

Существует много факторов, которые оказывают существенное влияние при выборе кондиционера. Прежде всего, необходимо учитывать роль притока свежего воздуха при открытии окна. Упрощенная методика расчета мощности кондиционера не учитывает открытие окон для проветривания. Это связано с тем, что даже в инструкции по эксплуатации системы указано, что кондиционер должен работать только при закрытых окнах. В свою очередь это создает определенные неудобства, поскольку проветривать окна можно только при выключенном устройстве.

Решить данную проблему не сложно. Проветривать помещение с включенным кондиционером можно в любое время, но при этом следует не забывать закрывать входную дверь в помещение (чтобы не создавать сквозняков). Также необходимо данный нюанс учесть и при расчете мощности системы. С этой целью Q1 повышаем на 20% для компенсации тепловой нагрузки от приточного воздуха. Необходимо понимать, что с увеличением мощности повысятся и расходы на электроэнергию. По этой причине кондиционеры не рекомендуют использовать во время проветривания помещений. При максимально высокой температуре (летняя жара) кондиционер может и не поддержать заданную температуру, поскольку тепловые притоки могут оказаться слишком сильными.

Если охлаждаемое помещение расположено на верхнем этаже, где нет чердака, то тепло от нагреваемой крыши будет передаваться в помещение. Теплопритоки потолка будут гораздо выше, чем стен, поэтому увеличиваем мощность Q1 на 15%.

Значительную роль играет и большая площадь остекления окон. Проследить за этим довольно просто. Достаточно измерить температуру в солнечной комнате и сравнить ее с остальными. Во время обычного расчета предусмотрено наличие оного окна в комнате, площадью до 2 м2. Если площадь остекления превышает допустимое значение. То на каждый квадратный метр остекления добавляют в среднем 100-200 Вт.

Для работы в широком диапазоне тепловых нагрузок хорошо подходит инверторный кондиционер. Он имеет переменную мощность охлаждения, поэтому способен создать комфортные условия в данном помещении.

Соответствие модельных рядов и мощности кондиционера в BTU и кВт

Модельный ряд	BTU	кВт
7	7000 BTU	2.1 кВт
9	9000 BTU	2.6 кВт
12	12000 BTU	3.5 кВт
18	18000 BTU	5.3 кВт
24	24000 BTU	7.0 кВт
28	28000 BTU	8.2 кВт
36	36000 BTU	10.6 кВт
42	42000 BTU	12.3 кВт
48	48000 BTU	14.0 кВт
54	54000 BTU	15.8 кВт
56	56000 BTU	16.4 кВт
60	60000 BTU	17.6 кВт